Stężenie procentowe

Określenia: „roztwór stężony”, „roztwór rozcieńczony” lub „roztwór nasycony” informują tylko, czy danej substancji rozpuszczonej w roztworze jest dużo, czy mało. Czasami potrzebne jest dokładne podanie jej zawartości. Istnieje kilka sposobów przedstawiania składu roztworu, czyli jego stężenia. Jednym z nich jest stężenie procentowe. Określa ono, ile części masowych (wagowych) rozpuszczonej substancji znajduje się w $100$ częściach masowych (wagowych) roztworu.

Jeżeli stężenie procentowe roztworu (oznaczane skrótem $C_{p}$ – z ang. percentage concentration) równe jest $5 %$ , to oznacza, że w $100 g$ roztworu znajduje się $5 g$ substancji rozpuszczonej:

$C_{p} = 5 % \Rightarrow w 100 g roztworu znajduje się 5 g substancji rozpuszczonej$

R3Cd5DNQ9iK8p

Grafika składa się z trzech rysunków zamieszczonych w niebieskich ramkach. Rysunki znajdują się jeden obok drugiego. Na pierwszym rysunku od lewej przedstawiono biały karton mleka. Na środku kartonu jest ciemnoniebieskie pole, na którym jest napis 3,2 %. Po środku, na górze kartonu, jest ciemnoniebieska zakrętka, pod którą w niebieskiej ramce jest napis mleko. W prawym dolnym rogu kartonu znajduje się napis 1 litr. Pod rysunkiem jest podpis: W 100 g mleka 3,2 % znajduje się 3,2 g tłuszczu. Środkowy obrazek przedstawia rysunek butelki ze spirytusem salicylowym. Jest to biała plastikowa buteleczka z białą zakrętką. Na środku butelki jest żółta etykieta z czerwonym napisem spirytus salicylowy 2 %. Pod rysunkiem jest podpis: W 100 g leku do odkażania (np. wyprysków) znajdują się 2 g substancji czynnej. Na ostatnim obrazku jest rysunek torebki z solą fizjologiczną. Jest to przezroczysta, prostokątna torebka, wewnątrz której jest niebieska ciecz. Na torebce jest czarny napis sól fizjologiczna 0,9 %. Pod rysunkiem jest podpis: Sól fizjologiczna stosowana do wlewów dożylnych zawiera około 0,9 g chlorku sodu w 100 g roztworu. — Codziennie spotykamy się z artykułami, na których opakowaniach podano zawartość ich składników
Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY 3.0.

Stężenie procentowe można obliczyć, korzystając z wzoru:

$C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100 %$

w którym poszczególne symbole oznaczają:
$C_{p}$ – stężenie procentowe;
$m_{s}$ – masę substancji;
$m_{r}$ – masę roztworu.

Przypomnijmy, że masa roztworu ( $m_{r}$ ) jest sumą masy rozpuszczalnika, najczęściej wody ( $m_{r o z p .}$ ) i masy rozpuszczonej w nim substancji ( $m_{s}$ ):

$m_{r} = m_{rozp.} + m_{s}$

Masowy (wagowy) skład roztworu o stężeniu $4 %$ i masie $100 g$ .
Wielkość	Stężenie procentowe	Masa substancji	Masa roztworu	Masa rozpuszczalnika
Oznaczenie wielkości	$C_{p}$	$m_{s}$	$m_{r}$	$m_{rozp.}$
Wartość	$4 %$	$4 g$	$100 g$	$100 g - 4 g = 96 g$

Polecenie 1

RRf5TaewOyirs

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Gęstość roztworu a jego masa i objętość

Gęstość roztworu a jego masa i objętość
Wzór na gęstość	Masa roztworu	Objętość roztworu
$d = \frac{m_{r}}{V_{r}}$	$m_{r} = d \cdot V_{r}$	$V_{r} = \frac{m_{r}}{d}$

$d$ – gęstość roztworu
$m_{r}$ – masa roztworu
$V_{r}$ – objętość roztworu

Polecenie 2

R1FgtpIkaSli3

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obliczanie stężenia procentowego roztworu

Jeśli znamy masę rozpuszczalnika lub masę roztworu oraz masę rozpuszczonej substancji, możemy wyznaczyć stężenie procentowe roztworu. Przy wszystkich obliczeniach musimy pamiętać o jednostkach masy, które zawsze wstawiamy do wzoru.

Polecenie 3

Oblicz stężenie procentowe roztworu cukru, jeśli $250 g$ roztworu zawiera $100 g$ tej substancji. Następnie obejrzyj film i sprawdź swoje rozwiązanie.

RbP9fUBs6sK2z

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1A5U7btqXfHM

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1UH4FodZhpEU

Film pt. Zadanie 1 – rozwiązanie z wykorzystaniem definicji stężenia procentowego i ułożeniem proporcji
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zadanie możesz także rozwiązać, podstawiając odpowiednie dane z zadania do poznanego wzoru. Rozwiązanie będzie wówczas wyglądało następująco:

Dane:

$m_{s} (cukru) = 100 g$

$m_{r} = 250 g$

$C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100 %$

$C_{p} = \frac{100 g}{250 g} \cdot 100 % = 40 %$

Stężenie procentowe analizowanego roztworu cukru wynosi $40 %$ .

Polecenie 4

Oblicz stężenie procentowe roztworu chlorku sodu, który powstał po rozpuszczeniu $10 g$ tej substancji w $250 g$ wody. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku. Sprawdź odpowiedź. W przypadku wątpliwości przeanalizuj rozwiązanie zadania.

RDkONj7LAnNVo

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Rl3fHqOoR7UYs

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

1. Obliczamy masę roztworu, która jest sumą masy wody i masy chlorku sodu (substancji rozpuszczonej):

$m_{r} = m_{r o z p .} + m_{s} = 250 g + 10 g = 260 g$

2. Dalszą część zadania możemy rozwiązać na dwa sposoby – korzystając z wzoru na stężenie procentowe lub z proporcji.

Sposób I	Sposób II
Wstawiamy odpowiednie wartości do wzoru:	Układamy proporcję:
$C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100 %$	$260 g — 10 g$ $100 g — x$
$C_{p} = \frac{masa chlorku sodu}{masa roztworu i chlorku sodu} \cdot 100 %$	$260 g — 10 g$ $100 g — x$
$C_{p} = \frac{10 g}{260 g} \cdot 100 % = 3,85 %$	Obliczamy niewiadomą:
$C_{p} = \frac{10 g}{260 g} \cdot 100 % = 3,85 %$	$x = \frac{100 g \cdot 10 g}{260 g} = 3,85 g$

Stężenie procentowe uzyskanego roztworu jest równe $3,85 %$ .

Polecenie 5

Oblicz, ile gramów wody należy dodać do $120 g$ cukru, aby otrzymać roztwór o stężeniu $30 %$ . Sprawdź odpowiedź. W przypadku wątpliwości przeanalizuj rozwiązanie zadania.

R1VENq0cUbIno

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1ZCGTXokdNIZ

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jeżeli roztwór ma mieć stężenie $30 %$ , to w $100 g$ roztworu powinno znajdować się $30 g$ substancji i $(100 g -30 g) = 70 g$ wody.

$30 g cukru — 70 g wody$

$120 g cukru — x$

$x = \frac{120 g \cdot 70 g}{30 g} = 280 g$

Aby uzyskać roztwór o stężeniu $30%$ , należy rozpuścić $120 g$ cukru w $280 g$ wody.

Polecenie 6

Oblicz, ile gramów siarczanu( $VI$ ) miedzi( $II$ ) znajduje się w $250 g$ wodnego roztworu tej substancji o stężeniu $2%$ . Sprawdź odpowiedź. W przypadku wątpliwości przeanalizuj rozwiązanie zadania.

RD7AfArABZArC

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1NveLSPpCHbw

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Sposób I:	Sposób II:
Korzystamy z przekształconego wzoru na stężenie procentowe, do którego wstawiamy odpowiednie wartości liczbowe: $m_{s} = \frac{C_{p} \cdot m_{r}}{100 %} = \frac{2 % \cdot 250 g}{100 %} = 5 g$	Układamy proporcję:
	$100 g — 2 g$ $250 g — x$
	Obliczamy niewiadomą (masę siarczanu( $VI$ ) miedzi( $II$ )):
	$x = \frac{250 g \cdot 2 g}{100 g} = 5 g$

W $250 g$ roztworu o stężeniu $2 %$ znajduje się $5 g$ siarczanu( $VI$ ) miedzi( $II$ ).

Polecenie 7

Oblicz masę wodnego roztworu chlorku potasu o stężeniu $2 %$ , w którym znajduje się $1,5 g$ tej substancji. Oblicz masę wody, która znajduje się w tym roztworze. Sprawdź odpowiedź. W przypadku wątpliwości, przeanalizuj wyjaśnienie zadania.

R1ddGIG6XQe5V

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R7S4p2kqNCHqM

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Sposób I:	Sposób II:
Korzystamy ze wzoru na stężenie procentowe, który odpowiednio przekształcamy do postaci: $m_{r} = \frac{m_{s}}{C_{p}} \cdot 100 %$	Układamy proporcje: $100 g — 1 g$ $x — 1,5 g$
	Obliczamy niewiadomą (masę roztworu): $x = \frac{1, 5 g \cdot 100 g}{1 g} = 150 g$
Po wstawieniu odpowiednich liczb, otrzymujemy wynik: $m_{s} = \frac{1, 5 g}{1 %} \cdot 100 % = 150 g$
Znając masę roztworu i rozpuszczonej w niej substancji, łatwo policzymy masę wody (rozpuszczalnika). Korzystamy ze wzoru: $m_{r} = m_{r o z p .} + m_{s}$ $m_{r} --- masa roztworu$ $m_{rozp.}$ – masa rozpuszczalnika $m_{s}$ – masa substancji
Po jego przekształceniu, wstawiamy do równania dane liczbowe: $m_{r o z p .} = m_{r} - m_{s} = 150 g - 1,5 g = 148,5 g$

Roztwór chlorku potasu o stężeniu $1 %$ , w którym znajduje się $1,5 g$ tej substancji, ma masę $150 g$ , a zawarta w nim woda waży $148,5 g$ .

Laboratorium 1

Wiele eksperymentów chemicznych wykonujemy mniej lub bardziej świadomie w naszych domach. Korzystając z dostępnego laboratorium, sprawdź, jakie przykładowe eksperymenty chemiczne możesz wykonać w kuchni i łazience. Następnie zapoznaj się ze sprzętem laboratoryjnym oraz odczynnikami dostępnymi w laboratorium chemicznym. Przeprowadź eksperyment, który pozwoli na sporządzenie roztworów (dostępnych w laboratorium substancji) o określonych stężeniach procentowych.

Rfd34nuyhzKpM

Analiza sporządzania roztworów procentowych w różnych środowiskach na podstawie symulacji laboratoryjnej

Na podstawie symulacji laboratoryjnej można przeprowadzić szczegółową analizę możliwości sporządzania roztworów o określonym stężeniu procentowym w trzech różnych środowiskach: laboratorium, kuchni i łazience. Materiał wizualny pokazuje praktyczne aspekty przygotowywania roztworów oraz różnorodność sprzętu i substancji dostępnych w każdym z tych środowisk.

1. Roztwory procentowe możliwe do sporządzenia w laboratorium

a. Roztwory anorganiczne obejmują przede wszystkim sole nieorganiczne takie jak chlorek potasu (KCl) o stężeniu 12%, jak pokazano w symulacji, gdzie zadaniem było sporządzenie 180g roztworu. Laboratorium umożliwia również przygotowywanie roztworów wodorotlenku sodu (NaOH) oraz azotanu sodu (NaNO3) w różnych stężeniach od 1% do 25%. Precyzyjne stężenia laboratoryjne często obejmują standardowe wartości: 1%, 5%, 10%, 15%, 20% i 25%, które są wykorzystywane w analizach chemicznych i badaniach naukowych.

b. Roztwory organiczne w laboratorium mogą obejmować związki takie jak sacharoza, glukoza, etanol w stężeniach od kilku procent do stężeń nasyconych. Laboratorium pozwala na precyzyjne kontrolowanie warunków reakcji, temperatury i czystości składników, co umożliwia otrzymywanie roztworów o dokładnie określonych parametrach.

2. Roztwory w środowisku kuchennym i łazienkowym

a. Roztwory kuchenne umożliwe do sporządzania na bazie substancji spożywczych. Roztwór sacharozy o stężeniu 14% (120g) przedstawiony w symulacji jest przykładem typowego roztworu kuchennego wykorzystywanego do słodzenia napojów lub przygotowywania syropów. Inne możliwe roztwory kuchenne obejmują roztwory chloreku sodu (soli kuchennej) o stężeniach 3‑10%, które znajdują zastosowanie w konserwacji żywności i gotowaniu. Soda oczyszczona może być rozpuszczana w wodzie tworząc roztwory o stężeniu 2‑5%, wykorzystywane zarówno w pieczeniu jak i czyszczeniu.

b. Roztwory łazienkowe można przygotować na bazie rozpuszczalników organicznych. Roztwór acetonu o stężeniu 46% (115g) jest typowym przykładem zmywacza do paznokci dostępnego w łazienkach. Izopropanol może być używany w stężeniach 70‑99% jako środek dezynfekujący i czyszczący. Roztwory środków czyszczących na bazie octu (6‑10% kwasu octowego) są powszechnie stosowane do usuwania kamienia i pleśni.

Sprzęt laboratoryjny i domowy do sporządzania roztworów procentowych

Sprzęt laboratoryjny widoczny na symulacji zapewnia wysoką precyzję przygotowania roztworów. Waga elektroniczna pozwala na dokładne ważenie substancji z precyzją do 0,01g, co jest kluczowe dla sporządzania roztworów o określonym stężeniu procentowym. Cylinder miarowy umożliwia precyzyjny pomiar objętości cieczy, zwykle z dokładnością do 0,1ml. Zlewki szklane z podziałką służą do mieszania i przechowywania roztworów, wykonane ze szkła borokrzemowego odpornego na działanie substancji chemicznych. Bagietka szklana zapewnia mieszanie bez wprowadzania zanieczyszczeń do roztworu.

R1d6QdUWn2uw0

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Załóżmy, że Twoim zadaniem było sporządzenie $200 g$ wodnego roztworu sacharozy o stężeniu $15 %$ (w temperaturze pokojowej). Poniżej znajduje się uzupełniony dziennik laboratoryjny, w którym opisano procedurę sporządzania wskazanego roztworu.

Hipoteza: Dysponując odpowiednim sprzętem laboratoryjnym i znając rozpuszczalność substancji w wodzie (w temperaturze prowadzenia eksperymentu), można sporządzić roztwór o określonym stężeniu procentowym.

Co będzie potrzebne (sprzęt laboratoryjny i odczynniki):

waga;
szkiełko zegarkowe;
zlewka (o pojemności $200 {cm}^{3}$ );
cylinder miarowy (o pojemności $200 {cm}^{3}$ );
bagietka laboratoryjna;
łyżka laboratoryjna;
tryskawka z wodą destylowaną;
chlorek sodu;
sacharoza (cukier buraczany);
siarczan( $VI$ ) miedzi( $II$ ) (bezwodny);

Instrukcja:

$1 .$ Wykonaj odpowiednie obliczenia (patrz poniżej) – oblicz masę sacharozy i objętość wody niezbędne do otrzymania wskazanego roztworu.

$2 .$ Na szkiełku zegarkowym odważ $30 g$ sacharozy. Odważoną ilość przenieś do zlewki.

$3 .$ Za pomocą cylindra miarowego odmierz $170 {cm}^{3}$ wody destylowanej.

$4 .$ Odmierzoną ilość wody przelej do zlewki z sacharozą.

$5 .$ Zawartość zlewki dokładniej wymieszaj za pomocą bagietki.

Obliczenia:

Ze stężenia procentowego wynika, że w $100 g$ roztworu znajduje się $15 g$ sacharozy:

$100 g roztworu - 15 g sacharozy$

$200 g roztworu - x$

$x = \frac{200 g \cdot 15 g}{100 g} = 30 g sacharozy = m_{s}$

Masa rozpuszczalnika (wody):

$m_{r} = m_{s} + m_{rozp .}$

$m_{rozp .} = m_{r} - m_{s}$

$m_{rozp .} = 200 g - 30 g = 170 g$

Gęstość wody w temperaturze pokojowej wynosi około $1 \frac{g}{{cm}^{3}}$ . Stąd:

$d = \frac{m}{V}$

$V = \frac{m}{d}$

$V = \frac{170 g}{1 \frac{g}{{cm}^{3}}} = 170 {cm}^{3}$

Do przygotowania analizowanego roztworu należy użyć $30 g$ sacharozy i $170 {cm}^{3}$ wody.

Obserwacje:

Po wymieszaniu zawartości naczynia, otrzymano klarowny bezbarwny roztwór.

Wnioski:

Postawiona hipoteza jest prawdziwa — dysponując odpowiednim sprzętem laboratoryjnym i znając rozpuszczalność substancji w wodzie (w temperaturze prowadzenia eksperymentu), można sporządzić roztwór o określonym stężeniu procentowym.

Uwagi:

Planując otrzymanie roztworu określonej substancji o zadanym stężeniu procentowym, musisz wziąć pod uwagę rozpuszczalność danej substancji w wodzie (w temperaturze sporządzania roztworu). Pamiętaj, że maksymalne stężenie roztworu jakie możesz uzyskać rozpuszczając substancję w wodzie, w określonej temperaturze, równe jest stężeniu nasyconego roztworu tej substancji w zadanej temperaturze. W przypadku, gdy do określonej objętości wody wprowadzisz większą ilość substancji stałej, niż wynika to z jej rozpuszczalności w wodzie (w temperaturze sporządzania roztworu) — część tej substancji pozostanie nierozpuszczona na dnie naczynia. Z kolei roztwór znajdujący się nad substancją, która nie uległa rozpuszczeniu, będzie roztworem nasyconym.

Polecenie 8

Opisz kolejne czynności, jakie należy wykonać w celu sporządzenia 150 g wodnego roztworu wodorowęglanu sodu o stężeniu równym 8% (w temperaturze pokojowej). W opisie uwzględnij nazwy niezbędnych naczyń i przyrządów laboratoryjnych.

R5FbzrnVwm5ja

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1ak4ws3i00kU

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Pamiętaj o obliczeniu masy substancji i objętości rozpuszczalnika, niezbędnych do przygotowania analizowanego roztworu. Gęstość wody przyjmij równą $1 \frac{g}{{cm}^{3}}$ .

Czy w Twojej odpowiedzi znalazły się nazwy niezbędnych naczyń i sprzętu laboratoryjnego? Czy uwzględniłaś/uwzględniłeś wyliczone ilości wodorowęglanu sodu i wody destylowanej?

Roztwór powinien mieć stężenie równe 8%, to znaczy, że w 100 g roztworu powinno znajdować się 8 g chlorku sodu. Zatem w 150 g roztworu powinno znaleźć się x tej substancji.

$100 g roztworu – 8 g wodorowęglanu sodu$

$150 g roztworu – x$

$x = 12 g wodorowęglanu sodu = m_{s}$

$m_{r} = m_{s} + m_{rozp.}$

$m_{r o z p .} = m_{r} - m_{s}$

$m_{rozp.} = 150 g - 12 g = 138 g$

$d = \frac{m}{V} \Rightarrow V = \frac{m}{d}$

Przyjmując gęstość wody równą $1 \frac{g}{{cm}^{3}}$ :

$V_{rozp.} = 138 {cm}^{3}$

Do sporządzenia roztworu należy użyć: 12 g wodorowęglanu sodu i $138 {cm}^{3}$ wody.

Czynności:

Na szkiełku zegarkowym odważ 12 g wodorowęglanu sodu.
Odważony wodorowęglan sodu przenieś do zlewki (o pojemności nie mniejszej niż $150 {cm}^{3}$ ).
W cylindrze miarowym odmierz $138 {cm}^{3}$ wody destylowanej.
Odmierzoną ilość wody wlej do zlewki z wodorowęglanem sodu.
Zawartość zlewki wymieszaj bagietką.

Polecenie 9

Uczeń zaplanował, że przygotuje 200 g wodnego roztworu sacharozy (cukru buraczanego) o stężeniu 70% (w temperaturze 20°C). W tym celu odważył na szkiełku zegarkowym 140 g sacharozy, a za pomocą cylindra miarowego odmierzył $60 {cm}^{3}$ wody destylowanej. Odpowiednią ilość substancji oraz wody przeniósł do zlewki i wymieszał za pomocą bagietki. Obserwacje, jakich dokonał, świadczyły o tym, że nie udało mu się uzyskać założonego stężenia procentowego roztworu. Zastanów się, jaki błąd popełnił uczeń, a następnie oblicz stężenie procentowe roztworu faktycznie sporządzonego przez ucznia. Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

R1cUMYe5BkniW

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1OD8gtXUhJSJ

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Czy udało Ci się ustalić, że uczeń planując, jaki roztwór otrzyma, nie uwzględnił rozpuszczalności sacharozy?

Do otrzymania roztworu uczeń użył 140 g sacharozy i $60 {cm}^{3}$ wody. Czy cała sacharoza rozpuściła się w wodzie w temperaturze 20°C?

Obliczamy masę wody użytej przez ucznia:
$d = \frac{m}{V} \Rightarrow m = V \cdot d$
Przyjmując gęstość wody równą $1 \frac{g}{{cm}^{3}}$ :
$m_{rozp.} = 60 g$
Obliczamy maks. masę sacharozy, jaka może rozpuścić się w 60 g wody, w temperaturze 20°C:

Rozpuszczalność sacharozy w temperaturze 20°C wynosi 204 g/100 g wody. W 100 g wody rozpuszcza się maks. 204 g cukru. W takim razie w 60 g wody, w podanej temperaturze, można maks. rozpuścić x sacharozy.

$100 g wody – 204 g sacharozy$

$60 g wody – x$

$x = 122,4 g = m_{s}$

(Uczeń użył 140 g sacharozy. W związku z tym: $(140 g - 122,4 g) = 17,6 g$ sacharozy, pozostanie na dnie zlewki – nie rozpuści się).

Obliczamy masę otrzymanego roztworu:

Masa otrzymanego roztworu (nasyconego) będzie zatem sumą masy użytej przez ucznia wody oraz masy substancji, która w praktyce rozpuści się w podanej ilości wody w zadanej temperaturze.

$m_{r} = m_{s} + m_{rozp.}$

$m_{r} = 122,4 g + 60 g = 182,4 g$

Obliczamy stężenie procentowe:
$C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100 %$
$C_{p} = \frac{122,4 g}{182,4 g} \cdot 100 % ≃ 67,1 %$

Polecenie 10

Uczeń zaplanował, że przygotuje 120 g wodnego roztworu chlorku sodu o stężeniu 15% (w temperaturze 20°C). Na podstawie odpowiednich obliczeń ustal, czy sporządzenie roztworu chlorku sodu o podanym stężeniu (w podanych warunkach) jest możliwe.

R1TYCppbLgmh1

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R15asAbUZIuFF

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jednym ze sposobów ustalenia, czy jest możliwe sporządzenie wskazanego roztworu, jest obliczenie stężenia procentowego nasyconego wodnego roztworu chlorku sodu w temperaturze 20°C. Jest ono bowiem największym możliwym do osiągnięcia stężeniem roztworu danej substancji w określonej temperaturze.

Rozpuszczalność chlorku sodu w temperaturze 20°C wynosi 35,9 g/100 g wody.

Jeśli w 100 g wody $(m_{rozp.})$ rozpuścimy 35,9 g chlorku sodu $(m_{s})$ , to uzyskamy roztwór o masie: $m_{r} = 100 g + 35,9 g = 135,9 g$

Podstawiając do wzoru:

$C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100 %$

$C_{p} = \frac{35,9 g}{135,9 g} \cdot 100 % ≃ 26,4 %$

Podsumujmy najważniejsze informacje

Stężenie procentowe to informacja o tym, ile części masowych (wagowych) substancji rozpuszczonej znajduje się w $100$ częściach masowych (wagowych) roztworu.
Stężenie procentowe roztworu można obliczyć na podstawie masy roztworu i masy substancji rozpuszczonej, przy użyciu wzoru: $C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100%$ .
Na podstawie stężenia procentowego i masy roztworu można obliczyć masę substancji rozpuszczonej: $m_{s} = \frac{C_{p} \cdot m_{r}}{100 %}$ .
Stężenie procentowe roztworu można obliczyć na podstawie masy rozpuszczalnika i masy substancji rozpuszczonej, przy użyciu wzoru: $C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r o z p .} + m_{s}} \cdot 100 %$ .
Jeśli jest znana gęstość roztworu, to jest możliwe ustalenie masy jego dowolnej objętości.
Wszystkie opisane powyżej obliczenia, można wykonać z wykorzystaniem proporcji (zamiast podanych wzorów).

Słownik

stężenie procentowe roztworu

liczba gramów substancji rozpuszczonej w 100 g roztworu (wyrażona w procentach)

gęstość

wielkość fizyczna, definiowana w tym materiale jako stosunek masy pewnej ilości substancji lub roztworu (homogenicznej mieszaniny substancji) do zajmowanej przez nią objętości; wyrażamy ją wzorem: $d = \frac{m}{V}$

bg‑gold

Notatnik

R1cLKFXu3IZhl

Rozpuszczalność

Sporządzanie roztworów

Gęstość roztworu a jego masa i objętość

Obliczanie stężenia procentowego roztworu

Analiza sporządzania roztworów procentowych w różnych środowiskach na podstawie symulacji laboratoryjnej

1. Roztwory procentowe możliwe do sporządzenia w laboratorium

Podsumujmy najważniejsze informacje

Słownik

Notatnik